Какая работа была выполнена воздухом, когда при нагревании воздуха в цилиндре поршень массой 5 кг и площадью

Предмет вопроса: Работа, выполненная воздухом

Описание: В данной задаче нам заданы масса поршня (5 кг), площадь его поверхности (50 см²) и расстояние перемещения (15 см). Мы должны вычислить работу, выполненную воздухом при этом перемещении.

Для вычисления работы, выполненной воздухом, нам понадобится формула:
Работа = Сила × Перемещение

Сначала мы должны найти силу, которую совершает воздух. Сила определяется законом Архимеда, который гласит, что сила, действующая на тело, погруженное в жидкость или газ, равна разности веса погруженной и вытесненной среды.

Так как в данной задаче речь идет о перемещении поршня в воздухе, мы можем использовать формулу для вычисления силы Архимеда:
Сила = плотность × объем тела × ускорение свободного падения

Так как воздух является сжимаемым газом, приближенно считается, что его плотность постоянна и равна около 1,225 кг/м³.

Теперь мы можем подставить значения в формулу Сила = плотность × объем тела × ускорение свободного падения, чтобы найти силу.

После этого мы можем использовать найденное значение силы и перемещение, чтобы найти работу, используя формулу Работа = Сила × Перемещение.

Таким образом, мы можем вычислить работу, выполненную воздухом при данном перемещении поршня.

Демонстрация:
У нас дано:
Масса поршня (m) = 5 кг
Площадь поверхности поршня (A) = 50 см² = 0,005 м²
Перемещение (s) = 15 см = 0,15 м

Давайте вычислим работу, выполненную воздухом.

Совет: При решении таких задач полезно проводить все необходимые преобразования единиц измерения в единую систему (например, килограммы, метры). Также следует убедиться, что все используемые формулы и уравнения соответствуют данной задаче.

Задание:
Масса поршня (m) = 3 кг
Площадь поверхности поршня (A) = 40 см²
Перемещение (s) = 10 см

Какую работу выполнит воздух при данном перемещении поршня? Ответ дайте в джоулях.